钢结构住宅的结构体系机械制造的自动化技术运用

一、钢结构住宅的结构体系和主要构件
　　1、结构体系。应用于多层钢结构住宅的体系可分为：冷弯薄壁型钢体系、纯钢框架体系、框架一支撑体系、钢框架一混凝土剪力墙体系、周围抗侧力体系等。
　　(1)冷弯薄壁型钢体系。其构件采用薄钢板冷弯成C形、Z形构件，可单独使用，也可组合使用，杆件间连接采用自攻螺丝。由于该体系中节点的刚性不易，抗侧能力较差，一般只用于1~2层住宅或别墅。
　　(2)纯钢框架体系。目前，这种体系在多层钢结构住宅中应用广，纯钢框架体系常用于4~8层住宅。纵横向均设为钢框架，门窗设置灵活，可提供较大的开间，便于用户进行二次设计，满足各种生活需求。钢框架考虑楼盖的组合作用，运用在低多层住宅，一般都能满足抗侧要求。
　　(3)框架-支撑体系。该体系主要由焊接工字型梁柱组成，多数情况下，这种体系为横向承重，梁柱节点在横向上为刚接，纵向为铰接。因此，结构在纵向相当于排架，其抗侧移刚度较低，需设置侧向支撑抵抗水平荷载，限制结构的水平变形。支撑可用槽钢、角钢或圆钢杆，具体形式可结合建筑立面或门窗洞口需要采用中斜杆X型、K型或偏心支撑。在大地震作用下，为支撑不发生受压屈曲，而让耗能梁段屈服消耗能量。在风载或地震作用较大的区域，为提高体系的抗侧刚度，增加轴交支撑或偏交支撑效果很好。
　　(4)框架-混凝土剪力墙体系。用钢筋混凝土剪力墙部分或全部代替钢支撑，就形成了框架一钢筋混凝土剪力墙体系。该体系适用于小高层住宅，一般需将楼梯或电梯间设计成钢筋混凝土墙，这样，既地加强了建筑物的侧向刚度，又解决了楼梯间的间题。
　　(5)周围抗侧力体系。该体系在欧美   的商业和民用建筑中较为流行，其特点是钢架柱的强轴与其相交的建筑轴线垂直，形成外筒，抵抗水平荷载，并将之传递到基础。该体系适用于建筑外形接近于正方形的结构，可以将这种思路应用到框架一支撑体系中：把纵向的支撑去掉，将原有位置的钢架柱扭转90°，梁柱由铰接变为刚接。这样，钢架柱能够同时起到抗风柱与竖向支撑的作用。
　　2、主要构件。钢结构住宅是以钢结构作为承重骨架，以轻质体材料作为内外墙，与功能配套的水暖电卫设备和部品优化集成的节能、环保型住宅钢结构住宅，可采用工业化生产方式，易于实现产业化，符合可持续发展原则。
　　(1)梁、柱。钢结构住宅结构一般设计为强柱弱梁形式，梁柱均取等截面形式。梁主要选用高频焊接和热轧H钢，它是工字钢的升级换代产品，具有抗弯性能好、翼缘宽、侧向刚度大、翼缘表面相互平行且构造方便等优点。
　　(2)楼板。楼板结构的选择至关重要。它除了可将竖向荷载直接分配给墙柱外，   重要的作用是与抗侧力结构的空间协调。所以，楼板   要有足够的承载力和刚度，并且，还要与钢框架实现连接，以结构体系的整体刚度和稳定性。另外，从角度来看，还应采用相应的技术和构造措施来减轻楼板自重。同时，楼板还需满足住宅功能的要求，如防颤动、隔音、隔热等。我国钢结构住宅的楼板，一般采用钢筋混凝土结构和钢结构体系的传统做法。常用的楼板结构有：压型钢板一现浇混凝土组合楼板、现浇钢筋混凝土板和钢一混凝土叠合板，其中，以   种为常用。
　　(3)支撑体系。支撑分为轴交支撑和偏交支撑两种形式，前者耐震能力较差，后者不仅在强震作用下具有良好的吸能、耗能性能，而且，还能为门窗洞的布置提供有利条件，但目前国内应用很少，建议在高烈度区选偏交支撑。
　　(4)墙体围护结构。钢结构住宅的墙体围护结构，应采用具有自承重和抗冲击能力，且能保温、隔热、隔音、、防渗漏等多功能轻质墙体材料。目前，墙体结构主要分为自承重式和非自承重式两种。自承重墙体主要包括用于外围护结构的加气混凝土块、太空板、轻钢龙骨加强板等，以及用于内墙的轻混凝土板、石膏板、水泥刨花板、稻草板等。外挂的非自承重式的墙体材料主要有彩色压型钢板、彩色压型钢夹芯板、玻璃纤维增强外墙板等。采用非自承重式的墙体材料，需设置墙梁来悬挂外围护结构。门窗洞口上下要布置墙梁，多采用C或Z型冷弯薄壁型钢，尺寸取决于跨度(钢架间距)和墙距(板跨)。
　　(5)节点设计。框架梁柱节点一般采用刚性连接方法，根据“常用设计法”，即假定翼缘连接承受全部弯矩，梁腹板只承受全部剪力进行设计。
　　二、机械制造的自动化技术运用
　　彩钢成型机制造自动化技术的应用发展水平，不仅对整个机械制造行业有着大的影响，对国民经济各部门也有着深远影响。因此，我们有   ，也   要做到的发展机械自动化技术。这就要求我们要坚持实事求是，以我国的基本国情为出发点，稳定的完成各项基础工作，实现有中国特色的机械自动化技术的生产发展。
　　结合实际生产过程，加大对机械自动化技术实用性的重视。我们对机械制造技术的研究，目的是要运用于实际生产，是在于应用。所以我们在研究机械制造自动化技术的同时要以企业的实际需要为导向。只有对相应的生产过程采用相适用的自动化生产技术，才能取得较高的技术效益社会效益。
　　以发展投资少、效益快的自动化技术为主。从我国现阶段的国情及发展需要来看，应以低成本、潜力大、投资少、效益快的自动化技术为主，这样可以收到   好的经济效果。较为具有代表性的就是上世纪麻省理工提出的精节生产LP模式，其核心就是以较小投入取得产出大。借鉴的技术经验对我们是有益的。我国的机械制造企业有相对较多的通用设备，在发展现代的自动化生产技术的同时，应该以现有设备为主，然后根据实际需要调节生产布局，再添加需要的相应设备，引进CAD/CAM技术，高度发挥人与计算机自动化管理的合作优势，以实现以人为中心，以信息自动化为先导，完成自主的单元化自动生产，为我国的机械制造业发展提供一条新发展途径。
　　以国情为基础，发展现代式机械自动化。机械自动化的发展是一个循序渐进的过程，它要经历一个从低到高，有简单到复杂，不断趋于完善的发展过程。当自动控制器逐渐取代机械操作后，机械制造生产方式也从原有的机械化逐渐转变到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。机械制造的自动化的前提是建立自动化工厂，只有这样才能提高生产效率，达到自动化的理想应用阶段。我国在实现机械自动化时，要经历一个长期的过程。目前，中国机械制造业与世界水平的制造业相比还存在着较大差距。在我国现阶段国情下，普遍发展应用计算机集成控制系统的“高度自动化”，并不具备相对的基本能力。所以说，能不能大规模的发展高度自动化CIMS技术，要慎重考虑。从另一方面来说高度自动化并不是我国现阶段机械制造业的   要问题，这只能算作机械制造自动化的主要发展方向。我们当前要以发展成熟工艺的大批量生产自动化技术为主。
　　把握基础，以适用性为出发点发展机械自动化技术。机械自动化技术的发展运用，要切实做好自动化技术的基础工作，   从实际出发，既要发展主体机器，又要发展相配套的自动化原件与控制系统。其中可编程控制器、各种新型传感器、各种控制系统及系统软件、电子计算机等将会是未来机械自动化技术的主要应用技术。而发展应用机械自动化技术的关键是以大批量生产，性能好的机电产品。在自动化技术的应用中，现代式的机械自动化技术对系统的结构、质量(重量)、体积、刚性和耐性等方面有着较高的要求，机械技术的   新要需要很好的运用其高，以完成与具有现代化的机械自动化技术发展；在机械制造自动化生产过程中，系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作都要运用微电子技术和自动控制理论的相关知识，而其中的信息交换与处理、存取、运算、判断和决策等则要应用到计算机与信息处理技术曰。
　　彩钢机械自动化技术从开始发展应用以来，已经有了较为迅猛的发展，尤其在计算机的高度集成化的发展中。机械自动化采用计算机集成制造系统，很大程度上提高了机械自动化的发展速度，但是我国的自动化技术依然处于操作的初级阶段，可以说这根本上是受国情影响。目前，世界各国的机械自动化生产大多处于操作阶段的自动化(除少数部门外)。我国产业结构层次低，目前有11.4万个机械制造企业，发展很不平衡，并且有很多都达不到现代水准的产业，企业技术落后严重，主要以手工劳动为主，所以说，我国能自行发展机械自动化的企业几乎是没有；我国的机械制造业自动化设备少、水准低，在数量上与   有差距，而且在种类上、质量上、使用上，都与世界水准   也有很大差距。可以说，实现我国的机械制动化是一个漫长的过程，不能急于求成，否则就会适得其反。
　　随着自动化技术的发展，我国的机械自动化也将迈进一个新阶段，所以我们要树立，以世界水准为导向，循序渐进，稳扎落实的发展自动化技术，从低成本、快的自动化技术开始，坚持提高与普及相结合的方针，逐步完成我国机械制动化技术的高速度、   。